本公開涉及一種用于車輛懸架系統的彈簧座組件。本發明的多方面涉及彈簧座組件、懸架系統和車輛。
背景技術:
機動車輛的懸架系統位于車身與機動車輛的車輪之間,以將車身與來自路面的振動和沖擊隔離。這種系統通常包括用以吸收來自路面的振動和沖擊的彈簧以及用以抑制來自彈簧的振蕩的阻尼器(或減震器)。緩沖器——也稱為限位塊、緩沖橡膠塊、彈簧座(spring aids)或振動緩沖塊——通常用于防止懸架系統的各種部件之間的直接金屬與金屬的接觸,該直接金屬與金屬的接觸例如當懸架系統接近其最大行程極限即完全壓縮或完全伸展時可能會發生。例如,緩沖器通常位于液壓阻尼器的活塞桿周圍,以防止在阻尼器的完全壓縮期間阻尼器與頂部支架之間的金屬與金屬的接觸。
然而,由于車輛封裝的限制,可能期望減小常規車輛懸架系統的尺寸和/或重量。例如,可能期望減小通常位于阻尼器與頂部支架之間的緩沖器的高度和/或寬度,但是這樣做可能會導致難以在阻尼器與頂部支架之間保持最小量的間隙,在與路面嚴重不規則相關聯的極端壓縮事件期間尤其如此。在一些情況下,減小阻尼器本身的高度和/或寬度可能是有益的,但是這樣做可能會減小阻尼器的與頂部支架對接的表面面積,這可能會使在壓縮沖程期間由阻尼器輸入至頂部支架的載荷集中。使在阻尼器的壓縮期間傳遞至頂部支架的載荷集中可能會導致頂部支架在集中載荷的位置處經歷過度磨損。
此外,車輛比如汽車通常在每個車輪處配備有阻尼器組件,也稱為減震器。阻尼器組件是較大的懸架系統的一部分,并且用于抑制從懸架系統的彈簧如螺旋彈簧發出的彈簧振蕩。阻尼器組件通常在一個端部處接合至運動的懸架部件,阻尼器組件通常在另一端部處接合至諸如汽車車身、車架或子車架之類的汽車結構。
在組裝或鋪設過程中,至懸架部件的接合有時在至汽車結構的接合之前形成,并且至懸架部件的接合通常位于至汽車結構的接合的大致豎向下方或豎向下方。在汽車結構處的接合包括支架、螺柱、螺母和/或墊圈。最初,使支架和螺柱在一起,并且螺母僅被手動地緊固在螺柱上,以便將支架和螺柱暫時地保持在一起。然而,在最終緊固之前,手動緊固的接合可能會散開,并且支架可能會相對于螺柱失去其位置。此外,螺柱通常插入穿過圍繞其側部封閉的孔,使得螺柱和孔必須成一直線而螺柱的末端首先插入孔中。這可能在鋪設過程中需要對準步驟。
還有其他涉及接合的應用比如非汽車應用可能具有類似的組裝過程并且可能因此遇到類似的問題。
因此,本發明的目的是克服例如上述缺點。
技術實現要素:
根據本發明的一方面提供了一種用于車輛懸架系統的彈簧座組件,所述車輛懸架系統具有頂部支架和阻尼器,所述阻尼器包括具有蓋的殼體以及穿過所述蓋延伸出所述殼體的桿,所述頂部支架具有限定中心軸線和凹腔的內周壁,多個向內延伸的凸出部設置在所述凹腔中,所述彈簧座組件包括:彈簧座,所述彈簧座具有近端部、遠端部、從所述近端部延伸至所述遠端部的中央通路以及位于所述彈簧座的外表面中的周向凹槽,所述近端部包括與所述頂部支架的所述凸出部配合的多個凹部,所述彈簧座構造成使得:在使用中,所述近端部配裝在所述頂部支架的所述凹腔內,其中,所述頂部支架的所述凸出部定位在所述彈簧座的所述凹部內;并且,所述遠端部沿軸向方向延伸出并遠離所述凹腔,其中,所述桿從所述阻尼器穿過所述通路延伸至所述頂部支架;以及環,所述環定位在所述彈簧座的所述周向凹槽中,所述環提供對所述車輛懸架系統的行程止擋,該行程止擋防止所述蓋在所述阻尼器的壓縮期間與所述頂部支架直接接觸。
所述內周壁可以大致呈柱形。
根據本發明的另一方面,提供了一種用于車輛懸架系統的彈簧座組件,所述車輛懸架系統具有頂部支架和阻尼器,所述阻尼器包括具有蓋的殼體以及穿過所述蓋延伸出所述殼體的桿。頂部支架具有大致柱形的內周壁,該內周壁限定中心軸線和頂部支架中的凹腔,其中,多個沿軸向和徑向延伸的凸出部從內周壁伸出。彈簧座組件包括彈簧座和定位在彈簧座的周向凹槽中的環。彈簧座具有近端部、遠端部、以及從近端部延伸至遠端部的中央通路,其中,周向凹槽位于彈簧座的外表面中。近端部包括與頂部支架的凸出部配合的多個凹部。彈簧座構造成使得:在使用中,所述近端部配裝在所述頂部支架的所述凹腔內,其中,所述頂部支架的所述凸出部定位在所述彈簧座的所述凹部內;并且,所述遠端部沿軸向方向延伸出并遠離所述凹腔,其中,所述桿從所述阻尼器穿過所述通路延伸至所述頂部支架。在使用中,所述環對所述車輛懸架系統提供防止所述蓋在所述阻尼器的壓縮期間與所述頂部支架直接接觸的行程止擋。
根據本發明的另一方面,提供了一種車輛懸架系統,該車輛懸架系統包括頂部支架、阻尼器、彈簧座和定位在彈簧座的周向凹槽中的環。所述頂部支架具有沿著中心軸線延伸穿過所述頂部支架的軸向內孔以及形成在所述頂部支架的底部部分中的大致柱形的凹腔,所述頂部支架的所述底部部分中的所述凹腔由大致柱形的內周壁界定,從所述內周壁向內伸出多個沿徑向和軸向延伸的凸出部。所述彈簧座具有近端部、遠端部、中央通路并且包括周向凹槽,所述近端部保持在所述頂部支架的所述凹腔內,所述遠端部沿軸向方向遠離所述頂部支架延伸,所述中央通路從所述近端部延伸至所述遠端部,所述周向凹槽位于所述彈簧座的外表面中。所述阻尼器包括殼體和桿,所述桿穿過位于所述殼體的一個端部處的蓋延伸出所述殼體,所述阻尼器的所述桿延伸通過所述彈簧座的所述通路被接納在所述頂部支架的所述底部部分中并至少部分地延伸穿過所述頂部支架的所述軸向內孔。在使用中,所述環對所述車輛懸架系統提供防止所述蓋在所述阻尼器的壓縮期間與所述頂部支架直接接觸的行程止擋。
根據本發明的又一方面,提供了一種包括本文中所描述的彈簧座組件的車輛。
根據本發明的再一方面,提供了一種包括本文中所描述的車輛懸架系統的車輛。
本發明的各個方面的可選特征在所附的從屬權利要求中闡述。
根據本發明的一方面,提供了一種包括本體的組裝支架。本體包括具有第一開口側部、第二開口側部、閉合端部和開口端部的凹部。本體還具有至少一個保持壁。保持壁鄰近第一開口側部以及鄰近開口端部定位。在組裝過程中,凹部通過其開口端部接納螺柱。螺柱延伸穿過第一開口側部和第二開口側部。保持壁在使螺柱處于最終緊固狀態之前通過保持壁與螺母、墊圈或螺柱頭部之間的面與面的鄰接將螺柱在凹部中保持就位。
本發明的另一方面提供了一種組裝支架,該組裝支架包括本體,該本體包括具有第一開口側部、與所述第一開口側部相對的第二開口側部、閉合端部和開口端部的凹部,所述本體具有鄰近所述第一開口側部且鄰近所述開口端部的至少一個保持壁。所述凹部經由所述開口端部接納螺柱,所述螺柱延伸穿過所述第一開口側部和所述第二開口側部,所述至少一個保持壁在所述螺柱處于最終緊固狀態之前通過所述至少一個保持壁與螺母、墊圈或所述螺柱的頭部之間的面與面的鄰接而將所述螺柱保持在所述凹部中。
可能的是,至少一個保持壁包括鄰近所述第一開口側部且鄰近所述開口端部的第一保持壁,并且包括鄰近所述第一開口側部且鄰近所述開口端部并相對于所述開口端部與所述第一保持壁大致相對的第二保持壁,所述面與面的鄰接在所述第一保持壁和第二保持壁與螺母、墊圈或螺柱頭部之間發生。所述第一保持壁與所述第二保持壁之間的最短距離可以大于螺柱的直徑但小于螺母、墊圈或頭部的寬度。
可能的是,所述開口端部處的開口尺寸大于螺柱的直徑但小于螺母、墊圈或頭部的寬度。
可能的是,所述本體具有用于螺母、墊圈或頭部的座置表面,所述座置表面在所述第一開口側部處且鄰近所述閉合端部從所述凹部延伸。
可能的是,至少一個保持壁沿著所述座置表面的周邊的至少一部分定位。
可能的是,所述第一保持壁和第二保持壁中的每一者具有抵接螺母、墊圈或頭部的保持表面,所述保持表面的跨度范圍在位于所述開口端部處的第一端部與遠離所述開口端部的第二端部之間。所述第一保持壁和所述第二保持壁的所述保持表面的所述第一端部之間的最短距離可以小于所述第一保持壁和所述第二保持壁的所述保持表面的所述第二端部之間的最短距離。
可能的是,組裝支架是車輛阻尼器組件頂部支架,并且螺柱是車輛結構螺柱,車輛阻尼器組件頂部支架包括具有第一凹部和第二凹部的所述本體,所述第一凹部或所述第二凹部或所述第一凹部和第二凹部兩者具有所述第一保持壁和第二保持壁。
本發明的另一方面提供一種包括如上所述的車輛阻尼器組件頂部支架的車輛懸架系統。
本發明的又一方面提供一種包括如上所述的組裝支架的車輛。
根據本發明的一方面,提供一種組裝車輛組裝支架和螺柱的方法。該方法包括將車輛組裝支架朝向螺柱沿豎向提升。車輛組裝支架包括具有凹部的本體。凹部具有第一開口側部、第二開口側部、閉合端部和開口端部。本體具有鄰近第一開口側部以及鄰近開口端部定位的保持壁。該方法還包括通過開口端部將螺柱插入凹部中。當插入后,螺柱延伸穿過第一開口側部和第二開口側部。該方法還包括將螺母或墊圈或螺母和墊圈兩者至少部分地緊固在螺柱上。螺柱通過保持壁與螺母、墊圈或螺母和墊圈兩者之間的面與面的鄰接而保留在凹部中。
可能的是,所述開口端部位于所述本體的上表面處。
可能的是,所述保持壁包括第一保持壁和第二保持壁,第一保持壁鄰近所述第一開口側部且鄰近所述開口端部,第二保持壁鄰近所述第一開口側部且鄰近所述開口端部并相對于所述開口端部與所述第一保持壁大致相對。
可能的是,將螺母或墊圈或螺母和墊圈兩者至少部分地緊固在螺柱上包括由裝配工手動緊固。
可能的是,車輛組裝支架是車輛阻尼器組件頂部支架,并且螺柱是車輛結構螺柱,并且在車輛阻尼器組件的下部部分已經被組裝至車輛部件之后執行組裝車輛阻尼器組件頂部支架的方法。
根據本發明的一方面,提供了一種車輛阻尼器組件頂部支架,該車輛阻尼器組件頂部支架包括具有第一凹部和第二凹部的本體。第一凹部和第二凹部中的每一者具有第一開口側部、第二開口側部、閉合端部和開口端部。本體在第一凹部處或第二凹部處或第一凹部和第二凹部二者處還具有第一保持壁和第二保持壁。第一保持壁鄰近第一開口側部并鄰近開口端部定位。第二保持壁鄰近第一開口側部、鄰近開口端部且相對于開口端部與第一保持壁大致相對地定位。第一保持壁與第二保持壁之間的最短距離大于接納在相應凹部中的螺柱的直徑但小于緊固至螺柱的螺母或位于螺柱上的墊圈或螺母和墊圈兩者的寬度。
可能的是,所述第一保持壁和第二保持壁中的每一者具有面向組裝中的螺母或墊圈的保持表面,所述保持表面的跨度范圍在位于所述開口端部處的第一端部與遠離所述開口端部的第二端部之間。
可能的是,所述第一保持壁和所述第二保持壁的所述保持表面的所述第一端部之間的最短距離小于所述第一保持壁和所述第二保持壁的所述保持表面的所述第二端部之間的最短距離。
可能的是,所述本體在所述第一凹部處、所述第二凹部處、或者所述第一凹部和所述第二凹部兩者處具有用于螺母或墊圈的座置表面,所述座置表面在所述第一開口側部處且鄰近所述閉合端部從所述凹部延伸,并且所述第一保持壁和第二保持壁沿著所述座置表面的周邊的至少一部分定位。
在本申請的范圍內明確地期望,在前述段落、權利要求和/或以下描述和附圖中闡述的各個方面、實施方式、示例和替代方案并且特別是其各個特征可以獨立地使用或以任意組合的方式使用。即,所有實施方式和/或任一實施方式的特征可以以任何方式和/或組合來進行組合,除非這些特征不相容。雖然最初沒有以此方式請求保護,但是申請人保留改變任何原始提交的權利要求或相應地提交任何新的權利要求的權利,其中包括將任何原始提交的權利要求修改成從屬于任何其他權利要求和/或合并任何其他權利要求的任何特征的權利。
附圖說明
現在將參照附圖僅以示例的方式對本發明的一個或更多個實施方式進行描述,在附圖中:
圖1A是根據本發明的一個實施方式的包括頂部支架、阻尼器和彈簧座組件的車輛懸架系統的一部分的示意性截面圖;
圖2A是圖1A的彈簧座組件的示意性立體圖;
圖3A是圖1A的頂部支架的仰視立體圖;
圖4A是圖1A的頂部支架的放大截面圖;
圖5A是圖1A的車輛懸架系統的一部分的仰視立體圖;
圖6A是示出為處于完全壓縮狀態的圖1A的車輛懸架系統的一部分的示意性截面圖;
圖7A是示出為處于完全壓縮狀態的圖1A的車輛懸架系統的示意性截面圖;
圖1B是組裝支架的實施方式的前視立體圖;
圖2B是圖1B的組裝支架的后視立體圖;
圖3B是圖1B的組裝支架的俯視圖;
圖4B是圖1B的組裝支架的仰視圖;
圖5B是圖1B的組裝支架的臂部的放大圖;
圖6B是圖1B的組裝支架與螺柱的組裝過程中的放大圖;
圖7B是圖1B的組裝支架在與螺柱的組裝過程中的俯視圖;以及
圖8B是圖1B的組裝支架以及螺柱的截面圖。
具體實施方式
圖1A圖示了包括頂部支架10、阻尼器12和彈簧座組件20的車輛懸架系統的上部部分。頂部支架10將阻尼器12附接至車身(未示出)的一部分,其中,阻尼器在使用中操作以抑制車身相對于在道路或其他地面上行駛的車輪(未示出)的運動。彈簧座組件20執行多種功能,所述多種功能包括在懸架系統接近完全振跳時控制懸架系統的彈簧負荷率,以及以防止阻尼器12與頂部支架10直接接合的方式提供強制(positive)行程限制。
阻尼器12可以以樞轉的方式附接至頂部支架10,并且阻尼器12包括活塞桿14,該活塞桿14穿過定位在殼體16的上端部部分上方的蓋18而延伸出殼體16。阻尼器12可以是常規阻尼器,其中,殼體16形成保持連接至活塞桿14的活塞(未示出)的液壓缸的一部分。蓋18可以構造成幫助將活塞桿14定位在殼體16中并且提供圍繞桿14的流體密封的密封件。
彈簧座組件20圍繞活塞桿14定位在頂部支架10與蓋18之間,并且彈簧座組件20構造成座置在頂部支架10的內部部分內,如下所述。在車輛使用期間,當懸架被充分壓縮時,彈簧座組件20將接合蓋18的緩沖表面22,從而控制進一步的懸架壓縮的彈簧負荷率,并且最終在完全振跳處防止頂部支架10與蓋18之間的金屬與金屬接觸。
盡管在附圖中未示出,但是可以在阻尼器12上方設置防塵罩,以保護彈簧座組件20、活塞桿14以及在阻尼器12的桿14周圍的密封區域以免暴露于污物、灰塵、泥漿和其他碎片。另外,作為用于車輛的懸架系統的一部分,彈簧例如螺旋彈簧可以安裝成與阻尼器12平行。
現在將對頂部支架10、阻尼器12和彈簧座組件20的構造和用途的具體細節進行描述。在下面的討論以及權利要求中,術語“聯接”意在指間接的或直接的連接。因而,如果第一裝置聯接至第二裝置,則該連接可以通過直接連接,或者通過經由其他裝置、部件和連接的間接連接。另外,如本文所使用的,術語“軸向的”和“軸向地”通常指的是沿著或平行于中心軸線(例如,本體或通路的中心軸線),而術語“徑向的”和“徑向地”通常指的是垂直于中心軸線。
頂部支架10包括本體24,該本體24具有中央區域26和從中央區域26伸出的一對臂部區域28、30。本體24的中央區域26具有沿著中心軸線A從中延伸穿過的軸向內孔32和形成在其底部部分36中的淺柱形凹腔34。頂部支架10的軸向內孔32和凹腔34沿著中心軸線A彼此對準,并且構造成接納從中穿過的阻尼器12的桿14。頂部支架10的臂部區域28、30可以構造成將頂部支架10聯接至車輛結構(未示出),例如車身、車架或子車架。在其他實施方式中,頂部支架10可以不包括臂部區域,而是可以以其他方式附接或另外一體結合到車輛中。殼體可以由金屬例如鋁或鋁合金制成,并且可以通過壓鑄或通過任何其他合適的方法形成。
現在還參照圖2A,彈簧座組件20基本上關于其中心縱向軸線A對稱,并且包括可壓縮彈簧座38和定位在彈簧座38的外周向凹槽42中的環40。彈簧座38具有近端部44、遠端部46和中央內孔或通路48,該中央內孔或通路48用于接納從中穿過的阻尼器12的桿14。彈簧座38的近端部44保留在頂部支架10的底部部分36中的凹腔34內,并且彈簧座38的遠端部46沿著中心軸線A遠離頂部支架10延伸。當組裝好并且在未壓縮狀態下,包括彈簧座38和環40的彈簧座組件20的中心縱向軸線A與頂部支架的中心軸線A同軸。
彈簧座38構造成在阻尼器12的壓縮期間與頂部支架10以及蓋18的緩沖表面22對接,以在阻尼器12接近其行程止點且被完全壓縮時使桿14的軸向運動逐漸減速。在圖示的實施方式中,彈簧座38是在每個部件單獨地形成之后被組裝在一起的兩件式部件。在其他實施方式中,彈簧座可以是由單一連續一塊材料模制成型或以其他方式形成的一件式部件。如示出的,彈簧座38包括內管狀構件50和外套筒52。內管狀構件50具有近端部54、遠端部56、頂部表面58和外部表面60。內管狀構件50的近端部54可以包括例如用于排水的一個或更多個排水通道62。內管狀構件50的近端部54和/或遠端部56可以包括多個環形褶積(峰和谷),所述多個環形褶積(峰和谷)可以允許內管狀構件50在阻尼器12接近其行程止點時被蓋18沿軸向方向有效地壓縮。內管狀構件50可以沿著其長度漸縮,并且橫截面可以從其近端部54至其遠端部56減小。例如,如圖1A所示,相鄰峰的半徑可以在從彈簧座38的近端部44延伸至遠端部46的方向上減小。
外套筒52的形狀呈大致筒形并且外套筒52圍繞內管狀構件50的近端部54同軸地定位。外套筒52具有近端部64、遠端部66、在近端部64與遠端部66之間延伸的中央部段68、以及面向內管狀構件50的外部表面60的內部表面70。外套筒52的近端部64具有環形頂部表面72和軸向延伸的外周表面74。多個周向間隔開的凹部76沿其外周表面74形成在外套筒52的近端部64中。凹部76從外周表面74朝向中心軸線A徑向向內延伸,并且從頂部表面72沿軸向方向朝向外套筒52的中央部段68延伸。在使用中,外套筒52的近端部64中的凹部76與(下文所描述的)位于頂部支架10的凹腔34中的凸出部96配合,從而有助于防止彈簧座38在本體24的凹腔34內旋轉。外套筒52的近端部64可以包括例如用于排水的一個或更多個排水通道78。外套筒52的中央部段68和/或遠端部66可以包括一個或更多個環形褶積,所述一個或更多個環形褶積可以允許外套筒52隨著阻尼器12接近其行程止點而被蓋18沿軸向方向有效地壓縮。
在圖示的實施方式中,內管狀構件50和外套筒52是分立的部件并且在其近端部54、64處彼此固定。特別地,外套筒52的近端部64具有環形凹槽80,該環形凹槽80構造成以卡扣配合的關系接納環形珠狀物82,該環形珠狀物82從內管狀構件50的近端部54徑向向外延伸。在其他實施方式中,內管狀構件50和外套筒52可以是整體式構造,并且可以由一塊單一連續的材料形成。
彈簧座38可以由任何合適的材料制成。例如,彈簧座38可以由彈性體材料例如蜂窩狀聚氨酯制成。內管狀構件50的剛度和/或密度可以與外套筒52的密度相同或不同,并且可以設計成為車輛懸架系統提供某些期望的駕乘特性和控制。例如,外套筒52的密度可以大于內管狀構件50的密度。在這種情況下,內管狀構件50的相對較低密度可以在正常行駛狀態期間提供足夠的感覺和車輛駕乘質量,外套筒52的相對較高的密度可以給彈簧座38提供能夠應付與路面中的嚴重不規則性相關聯的高強度沖擊的足夠能量。以這種方式設計彈簧座38可以在不犧牲車輛駕乘品質和車輛懸架系統的控制的情況下允許彈簧座38的長度的總體減小。
環40通過下述方式提供了對彈簧座組件20的強制止擋:在阻尼器12的壓縮行程期間限制阻尼器12的桿14的軸向行程并且影響彈簧座38的軸向和徑向壓縮。這確保了在阻尼器12完全壓縮時在阻尼器12的蓋18與本體24之間保持最小量的間隙。環40具有各自限定平面的頂部表面和底部表面。在此說明中,環40具有大致柱形的外周表面84和凸形或楔形的內周表面86,但是其他形狀當然也是可能的。環40的內徑可以小于阻尼器12的蓋18的寬度,以防止蓋18在阻尼器12的壓縮期間穿過環40。這可以允許在不犧牲彈簧座38的功能的情況下減小阻尼器12的蓋18的寬度。同時,環40的外徑可以大于阻尼器12的蓋18的寬度,這可以允許在阻尼器12的壓縮行程期間在阻尼器12的蓋18與頂部支架10之間有更均勻的力分布。
環40可以通過卡合到外周向凹槽42中而圍繞彈簧座38固定。在這種情況下,彈簧座38的遠端部66的位于外周向凹槽42的位置處的外徑可以類似于或略大于環40的內徑。當阻尼器12和彈簧座38處于基本上未壓縮的狀態時,環40的中心軸線A與本體24的中心軸線A同軸。環40可以由比制造彈簧座38的材料更堅硬的材料制成。例如,環40可以由金屬例如鋁(Al)制成。
環40圍繞外套筒52的遠端部66定位。然而,在其他實施方式中,環40可以沿著外套筒52的長度較少地靠遠側定位而是更多地靠中間或近側定位。可以期望的是,將環40沿著彈簧座38的長度定位在不同位置處,例如以修改和/或控制車輛懸架系統的駕乘特性。例如,將環40更靠近外套筒52的遠端部66定位允許彈簧座38的彈簧負荷率在阻尼器12的壓縮行程中較早地增大,反之亦然。
現在參照圖3A至圖5A,頂部支架10的底部部分36中的凹腔34由大致柱形的內周壁88界定,該大致柱形的內周壁88具有內周表面90、環形頂壁92和底部開口94。在周壁88的內周表面90上形成有多個肋部或凸出部96。凸出部96沿著頂部支架本體24的內周壁88彼此間隔開,并且凸出部96從內周壁88朝向中心軸線A徑向向內延伸。此外,凸出部96從本體24的頂壁92沿軸向方向朝向開口94延伸。凸出部96可以具有彎曲的外表面98和傾斜底部表面100。
凸出部96的傾斜底部表面100位于大致彼此相同的平面中并且在頂部支架10的凹腔34內形成傾斜的交界面或平面P1。由傾斜底部表面100形成的傾斜平面P1相對于與中心軸線A垂直的橫向軸線B成銳角(θ)延伸。在傾斜平面P1與橫向軸線B之間形成的銳角(θ)可以和在阻尼器12的中心軸線A與樞轉軸線C之間的角度(θ’)相對應并且通常相同。該角度(θ)可以根據特定車輛應用的需求進行選擇。例如,在一個實施方式中,該角度(θ)可以是大約7°。在其他實施方式中,該角度可以更大或更小。
在一些實施方式中,凸出部96可以是頂部支架10的本體24的整體式部件,即,與頂部支架10的其余部分一起由單塊材料形成。例如,凸出部96和本體24可以通過金屬鑄造工藝形成為同質的一件式整體部件。替代性地,本體24可以形成為同質的一件式整體部件而沒有凸出部96,并且隨后凸出部96可以在此后被焊接或以其他方式附接至本體24的內周表面90而形成一體式部件。在其他實施方式中,凸出部可以結合到單獨的部件中,該單獨的部件此后被按壓到本體24中的凹部中或者以其他方式附接至本體24中的凹部,這種部件可以是金屬、塑料或其他合適的材料的。例如,可以制成其中形成有凸出部的沖壓杯狀件或深拉杯狀件并且該沖壓杯狀件或深拉杯狀件被固定在本體24的凹部中,在這種情況下,頂部支架10將是兩件式或更多件式部件,其中,杯狀件的內周壁因此基本上限定了彈簧座組件20所安置的凹腔。
沿著本體24的內周壁88形成的凸出部96的數量可以變化,并且可以取決于例如在完全振跳期間施加的力的大小和/或凸出部96本身的尺寸。可以增加凸出部96的數量,例如以在完全振跳期間在蓋18與頂部支架10之間提供更均勻的力分布。在此說明中,沿著本體24的內周壁88形成有六(6)個沿徑向和軸向延伸的凸出部96,然而,根據應用,本體24的內周壁88可以包括多于六(6)個或少于六(6)個凸出部96。
形成在外套筒52的近端部64中的凹部76的數量將對應于凸出部96的數量并且通常將與凸出部96的數量相同。另外,凹部76可以定尺寸和定形狀為與凸出部96形成過盈配合。這可以允許彈簧座組件20通過下述方式緊固至本體24:將外套筒52的近端部64壓配合到本體24的底部部分36中的凹腔34中使得凹部76彈性變形以將凸出部96容納在其中。以這種方式將彈簧座組件20附接至本體24可以有助于防止彈簧座38在阻尼器12的壓縮期間在環52和蓋18上方隆起。
圖6A和圖7A是處于完全壓縮位置的阻尼器12的示意圖。在圖6A中,已經省略了彈簧座38以更好地圖示出在阻尼器12的完全壓縮期間由凸出部96的傾斜底部表面100形成的平面P1、由蓋18的緩沖表面22形成的平面P2、環40的頂部表面與凸出部96的傾斜底部表面100之間的交界面、以及環40的底部表面與蓋18的緩沖表面22之間的交界面。如示出的,當阻尼器12接近完全壓縮時,由蓋18的緩沖表面22形成的平面P2與由凸出部96的傾斜底部表面100形成的平面P1對準并大致平行。如此,在阻尼器12的壓縮期間由蓋18施加在頂部支架10上的力與否則如果凸出部96的底部表面100平行于橫向軸線B或者如果蓋18的緩沖表面22與頂部支架10的另一止擋表面未對準的話會發生的情形相比分布更均勻。這可能會減少阻尼器12和本體24所經歷的磨損,由此可導致阻尼器12和頂部支架10的更長的壽命。
當阻尼器12開始壓縮時,活塞桿14以可滑動的方式接納在殼體16中,并且阻尼器12的底部端部可以開始繞頂部支架10或車輛的另一部件上的固定軸線沿圓弧行進。這至少使彈簧座38的遠端部分和負荷率環40移位至凹腔34的一側,如可以在圖7A中以及通過圖5A和圖6A中的負荷率環的位置看到的。當活塞桿14靠近其壓縮行程的止點時,蓋18的緩沖表面22接合內管狀構件50的遠端部46并且蓋18的緩沖表面22將內管狀構件50沿大致軸向方向壓縮在外套筒52內。當內管狀構件50被壓縮到外套筒52中時,由內管狀構件50對外套筒52的內部表面70施加徑向力。同時,圍繞外套筒52延伸的環40限制套筒52的徑向膨脹,并且由此提供彈簧座38的彈簧負荷率的增加。在內管狀構件50至少部分地被壓縮在外套筒52內之后,蓋18的緩沖表面22接合外套筒52的遠端部56并且蓋18的緩沖表面22將外套筒52至少部分地壓縮到頂部支架10的底部部分36中的凹腔34中。由于內管狀構件50在外套筒52的壓縮開始之前被至少部分地壓縮,因此內管狀構件50可以被稱為主彈簧座,而外套筒52可以被稱為輔助彈簧座。
隨著彈簧座38受到壓縮,壓縮彈簧座38所需的力增大直到彈簧座38用作相對不可壓縮的固體為止。當彈簧座38到達該點時,環40和阻尼器12的桿14的軸向行程停止。當阻尼器12被完全壓縮時,蓋18經由現在隆起的彈簧座38間接抵靠環40安置,并且環40經由隆起的彈簧座38間接抵靠一個或更多個凸出部96安置。使彈簧座38定位在蓋18的緩沖表面22與本體24之間有助于將車身與否則可能感覺到的像嚴重沖擊等隔離。另外,將環40圍繞彈簧座38定位為彈簧座組件20提供了強制行程止擋,這限制了桿14的行程并且防止了蓋18與本體24直接接觸。
參照附圖圖1B至圖8B,組裝支架110被設計和構造成在螺母114最終和/或完全緊固至螺柱之前保持組裝支架110在螺柱112上的位置。這在組裝或鋪設過程中在螺母114由裝配工最初臨時手動地緊固至螺柱112的情況下是期望的。繼手動緊固之后是使用工具比如扳手的最終緊固。在手動緊固步驟與最終緊固步驟之間,組裝支架110經由如下面詳述的一個或更多個保持壁將其在螺柱112上保持就位。在此說明中,組裝支架110被描述為用于車輛阻尼器組件的車輛阻尼器組件頂部支架,但是組裝支架及其保持壁可以用于車輛中的其他應用以及非車輛應用中的其他地方,在這些應用中,部件最初被手動緊固且隨后被最終緊固。術語“組裝支架”意在包括用于車輛和非車輛的所有這些應用。此外,術語“車輛”包括像客車、卡車和運動型多功能車(SUV)的汽車。
車輛阻尼器組件頂部支架110——以下稱為“頂部支架”——可以配備在阻尼器組件的管和/或桿的上端。根據所使用的阻尼器組件的類型,頂部支架110可以配備在其他位置處以及配置至阻尼器組件的其他部件。阻尼器組件可以是基于液壓的類型、基于氣動的類型或其他類型。阻尼器組件通常是較大的車輛懸架系統的一部分,其通常還包括彈簧,比如螺旋彈簧。在其他可能的影響中尤其可以根據具體的車輛應用以及螺柱112和螺母114的設計和構造以不同的方式設計和構造頂部支架110。在這里呈現的實施方式中,并且參照圖1B至圖4B,頂部支架110具有本體116,該本體116具有中央區域118和從中央區域伸出的一對臂部區域120、122。此外,頂部支架110具有第一凹部124、第二凹部126、第一保持壁128、第二保持壁130和第三保持壁132。
中央區域118連接至阻尼器組件的部件。中央區域118具有上表面134和下表面136并且具有跨越上表面與下表面之間的內孔138。內孔138接納從中穿過的阻尼器組件部件,該阻尼器組件部件可以是桿或管或其他物件。為了便于阻尼器組件部件的插入,什么部件都可以,內孔138可以包括蓋、襯套、卡簧以及其他物件。第一臂部區域120和第二臂部區域122從中央區域118的相反兩側伸出并且可以是中央區域的整體式延伸部。
現在參照圖1B至圖5B,第一凹部124被限定在第一臂部區域120中,用以接納螺柱112并接合螺柱112。如這里呈現的,第一凹部124大致呈U形并且具有勾勒其形狀的凹陷壁140。第一凹部124具有第一開口側部142和第二開口側部144,第二開口側部144定位成與第一開口側部相對,使得螺柱112可以穿過第一凹部。開口端部146在第一臂部區域120的上表面148處將第一凹部124暴露于螺柱112,并且閉合端部150定位成與開口端部大致相對且在開口端部的下方。最后,在第一臂部區域120的前側部154、在第一開口側部142處設置有座置表面152。座置表面152是插入前側部154中的平面表面,用于在安裝中容納螺母114或墊圈156。座置表面152在前側部154處圍繞第一凹部124的U形周邊跨距并且直接從凹陷壁140延伸。座置表面152稍微呈環形以與其容納的螺母114或墊圈156的形狀相匹配。
類似地,第二凹部126被限定在第二臂部區域122中,用以接納另一類似螺柱112的螺柱并接合該另一螺柱。如這里呈現的,第二凹部126大致呈U形并且具有勾勒其形狀的凹陷壁158。第二凹部126具有第一開口側部160和第二開口側部162,第二開口側部162定位成與第一開口側部相對,使得螺柱可以穿過第二凹部。開口端部164在第二臂部區域122的上表面166處將第二凹部126暴露于螺柱,并且閉合端部168定位成與開口端部大致相對且在開口端部的下方。最后,在第二臂部區域122的前側部172處、在第一開口側部160處設置有座置表面170。座置表面170是插入前側部172中的平面表面,用于在安裝中容納類似螺母114的螺母或類似墊圈156的墊圈。座置表面170在前側部172處圍繞第二凹部126的U形周邊跨距并且直接從凹陷壁158延伸。座置表面170稍微呈環形以匹配其容納的螺母或墊圈的形狀。
保持壁128、130、132有助于在螺母114最終向下緊固在螺柱上之前保持頂部支架110在螺柱112上的位置。以這種方式,保持壁128、130、132用于在伴隨的組裝過程中將頂部支架110和螺柱112臨時接合在一起。保持壁128、130、132可以具有用于完成該任務的不同設計和構造。在這里呈現的實施方式中,現在參照圖1B、圖3B和圖5B所示,第一保持壁128和第二保持壁130是第一臂部區域120的整體式延伸部并且從其前側部154側向凸出。第一臂部區域120的后側部缺少類似構造的壁。第一保持壁128和第二保持壁130位于第一凹部124的第一開口側部142附近并且靠近開口端部146,并且第一保持壁128和第二保持壁130部分地圍繞第一凹部的U形跨距。相對于彼此,第一保持壁128和第二保持壁130位于第一凹部124的相對兩側上。第一保持壁128和第二保持壁130設定成同凹陷壁140與座置表面152之間的過渡部相距一定距離并且在座置表面的周邊174處開始側向凸出。保持壁128、130不完全圍繞周邊174跨距,但在其他實施方式中可以這樣。實際上,在附圖中未描繪的實施方式中,第一保持壁128和第二保持壁130可以是彼此的整體式延伸部,并且因此可以圍繞第一凹部124形成連續的壁。
第一保持壁128具有通常面對第一凹部124的第一保持表面176。第一保持表面176跨越第一端部178與第二端部180之間,并且在第一保持壁128的基部與其末端182之間。在該實施方式中,第一端部178位于第一凹部124的開口端部146處。在第一端部178與第二端部180之間,第一保持表面176具有用以與在安裝中設定在那的螺母114或墊圈156的輪廓大致匹配的彎曲表面輪廓。同樣地,第二保持壁130具有通常面對第一凹部124的第二保持表面184。第二保持表面184跨越第一端部186與第二端部188之間以及第二保持壁130的基部與其末端190之間。這里也是,第一端部186位于第一凹部124的開口端部146處。在第一端部186與第二端部188之間,第二保持表面184具有用以與在安裝中設定在那的螺母114或墊圈156的輪廓大致匹配的彎曲表面輪廓。
為了接納螺柱112插入第一凹部124內并且在螺柱112與第一凹部124之間還夾持有螺母114或墊圈156,第一保持壁128和第二保持壁130在它們的第一端部178、186處較窄并且在它們的第二端部180、188處較寬。具體地,參照圖5B,第一端部178、186彼此間隔開最短距離D1,該最短距離D1小于第二端部180、188之間的最短距離D2。此外,最短距離D1大于螺柱112的直徑使得螺柱可以插入第一凹部124中,但最短距離D1小于墊圈156的寬度W(圖7B),使得墊圈可以被夾緊在第一保持壁128與第二保持壁130之間。并且最短距離D2大于寬度W。如圖所示,第一保持壁128與第二保持壁130之間的最短距離從它們的第一端部178、186至它們的第二端部180、188逐漸增大。如果設置有螺母114而沒有墊圈156,則在本段中闡述的尺寸關系對于墊圈來說也適用,使得其可以被夾緊在第一保持壁128與第二保持壁130之間。
在該實施方式中,與在第一凹部124處有兩個保持壁128、130不同,在第二凹部126處僅有單個保持壁132。第二凹部126的與第三保持壁132相對的側部缺少保持壁。但是,第二凹部126可以具有與第一凹部124處的兩個保持壁相似的兩個保持壁,或者根本不需要具有保持壁。現在參照圖1B、圖3B和圖4B,第三保持壁132是第二臂部區域的整體式延伸部并且從第二臂部區域的前側部172側向凸出。第二臂部區域122的后側部缺少類似構造的壁。第三保持壁132位于第二凹部126的第一開口側部160附近且靠近開口端部164,并且第三保持壁132具有部分地圍繞第二凹部126的U形的跨度。和第一保持壁128和第二保持壁130一樣,第三保持壁132相較于凹陷壁158與座置表面168之間的過渡部回縮一定距離,并且第三保持壁132在座置表面的周邊192處開始側向凸出。第三保持壁132具有不完全圍繞周邊192的跨度,但是在其他實施方式中可以具有完全圍繞周邊192的跨度。
第三保持壁132具有大體面對第二凹部126的保持表面194。保持表面194跨越第一端部196與第二端部198之間以及第三保持壁132的基部與其末端1100之間。在該實施方式中,第一端部196位于第二凹部126的開口端部164處。在第一端部196與第二端部198之間,保持表面194具有用以與在安裝中設定在那的螺母或墊圈的輪廓大致匹配的彎曲表面輪廓。
如上所述,保持壁128、130、132在進行更永久的接合之前在組裝過程中將頂部支架110和螺柱112臨時接合在一起。這有時在手動緊固步驟與最終緊固步驟之間是需要的。組裝過程可以根據特別是具體的車輛應用或其他非車輛應用的因素而涉及不同的步驟。在一個示例性組裝過程中,阻尼器組件的底部端部可以初始接合至另一車輛部件比如懸架系統部件。之后,可以使頂部支架110豎向向上朝向螺柱112。現在參照圖6B至圖8B,螺柱112可以被緊固至諸如車身、車架或子車架之類的車輛結構1102,其中,螺柱的頭部1104位于車輛結構處并且桿部1106從車輛結構凸伸出。根據具體應用,螺柱112可以是螺栓、螺釘或一些其他固定裝置。如果如所描繪的有兩個凹部124、126,則通常有兩個互補的螺柱112,每個凹部一個螺柱。當頂部支架110被朝向螺柱112提升時,螺母114和一個或更多個墊圈156可以已經松動地緊固在螺柱上,但是不需要如此。并且根據具體應用,螺柱112可以包括僅螺母114、僅墊圈156,或者如圖示的可以包括螺母114和墊圈156兩者。
由于凹部124、126在上表面148、166處是敞開的,因此凹部可以在頂部支架110豎向向上移動至螺柱112時接納螺柱的插入。這省略了將螺柱與孔對準在一起使得螺柱的末端可以首先插入孔中的在先實施步驟,該步驟和環其側部封閉且缺乏開口端部的孔的情況一樣。在第一凹部124處,桿部1106隨著桿部穿過開口端部146并且進入閉合端部150而接納在U形中。這里,桿部1106側向地穿過第一開口側部142和第二開口側部144,如可能在圖6B中最佳地示出的。螺母114和/或墊圈156現在可以手動地緊固在桿部1106上直到與座置表面152接觸為止,并且螺母114和/或墊圈156側向地位于第一保持壁128與第二保持壁130之間。螺母114和/或墊圈156可以預先附接至桿部1106。當手動緊固但尚未最終緊固時,螺母114和/或墊圈156被夾在第一保持壁128與第二保持壁130之間,并且因此使桿部1106保持在第一凹部124中。如圖7B中所示,第一保持表面176和第二保持表面184在接口A和接口B處與墊圈156的外周向表面形成面與面的鄰接。在缺少墊圈156的示例中,該面與面的鄰接發生在螺母114的外表面與第一保持表面176和第二保持表面184之間。盡管頂部支架110與螺柱112僅僅是初步接合在一起并且盡管頂部支架通過重力豎向向下懸垂,頂部支架110還是因此與螺柱112保持就位。
如果第二凹部126配備有第三保持壁132,則第三保持壁在第二凹部126處類似地將頂部支架110臨時接合至螺柱。由于頂部支架110的形狀,并且由于第二凹部126處的螺柱相比于第一凹部124處的螺柱112位于豎向較低位置處,因此第三保持壁132可以充分地將其螺柱夾持在第二凹部內而無需附加的保持壁。此處同樣的,夾持通過保持表面194與墊圈或螺母的外表面之間的面面鄰接實現。
盡管至此描述了在螺母114和/或墊圈156與保持表面176、184之間形成面與面的鄰接,但可能的是,螺柱112可以以與圖8B中描繪的布置相反的布置固定至車輛結構1102,在該相反的布置中,頭部1104是與保持表面進行面面鄰接的部件。
應當理解的是,以上所描述的各實施方式僅作為示例給出并且并非意在限制本發明,本發明的范圍在所附權利要求中限定。本發明不限于本文所公開的特定實施方式,而是僅由所附權利要求限定。此外,前述描述中包含的陳述涉及特定實施方式,并且不應被解釋為對本發明的范圍或權利要求中使用的術語的定義的限制,上文明確地定義了術語或短語的情形除外。各種其他實施方式以及針對所公開的實施方式的各種改變和修改對本領域技術人員而言將是顯而易見的。例如,步驟的具體組合和順序僅僅是一種可能性,因為本方法可以包括具有比本文示出的步驟更少、更多或不同的步驟的步驟組合。所有這些其他實施方式、改變和修改要落入所附權利要求的范圍內。
如本說明書和權利要求書中所使用的,術語“例如”、“比如”和“像”以及動詞“包括”,“具有”,“包含”及其其他動詞形式在與羅列出的一個或更多個組件或其他選項聯用時均被解釋為開放式的,這意味著這樣的羅列不應被視為排除其他的、附加的組件或選項。其他術語可使用它們最廣義合理的含義進行解釋,除非它們用在需要進行不同解釋的上下文中。